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目的:苯并芘(Benzo(a)pyrene,BaP)是目前最为明确的致肺癌化合物,但其致癌分子机制尚未完全阐明。大量文献报道组蛋白的ADP-核糖基化与肿瘤发生密切相关,从组蛋白ADP-核糖基化着手开展BaP致癌作用机理的研究,对于揭示BaP致癌机制具有非常重要的战略性意义。因此,本研究拟通过分析组蛋白ADP-核糖基化修饰在BaP诱导细胞恶性转化过程中的作用,检测和分析BaP作用相关的组蛋白ADP-核糖基化修饰模式,明确ADP-核糖基化在BaP致癌过程中对组蛋白的影响,从而为化学致癌的防治提供新思路。方法:首先选取课题组前期构建的BaP诱导的人支气管上皮细胞(16HBE细胞)恶性转化模型和同样处理的聚-ADP-核糖水解酶(PARG)缺陷的细胞株(shPARG细胞)作为研究对象(处理过程:使用40μmol/L的BaP染毒处理16HBE细胞和PARG缺陷细胞15w),借助透射电子显微镜观察比较两种细胞恶性转化后细胞间期染色质结构的变化,分析BaP诱导细胞转化过程中ADP-核糖基化对组蛋白的可能影响;进一步采用Western blot技术和免疫荧光技术,筛选并鉴定出BaP作用相关的特异性ADP-核糖基化修饰的组蛋白,探讨BaP致癌相关的组蛋白ADP-核糖基化修饰模式;最终通过免疫共沉淀技术分析组蛋白与ADP-核糖间的相互作用,从而明确组蛋白ADP-核糖基化在BaP致癌过程中的可能作用机制。结果:在BaP诱导处理细胞15w后,16HBE细胞内出现核异常,伴有转录活性高的常染色质减少、转录活性很低的异染色质增多,而shPARG细胞内染色质结构改变不明显;Western blot和细胞免疫荧光实验结果表明BaP染毒处理细胞15w后,16HBE细胞内的组蛋白H2A表达明显降低、组蛋白H2B表达显著升高,而shPARG细胞内组蛋白H2A和H2B的表达变化不明显,组蛋白H3和H4在两种细胞内的表达均未见明显改变;进一步使用免疫共沉淀分析结果发现H2A可发生ADP-核糖基化修饰,H2A与PAR间存在相互作用。结论:1、BaP可诱导细胞发生核异常和染色质结构的改变,而PARG基因沉默可对抗细胞内的这些异常;2、在BaP诱导细胞恶性转化过程中,组蛋白H2A可通过发生ADP-核糖基化修饰来维持组蛋白H2A在体内的稳定表达,从而对抗染色质结构异常;3、在BaP致癌过程中,组蛋白可通过发生ADP-核糖基化修饰,以对抗肿瘤的发生。